金屬材料由于具有優(yōu)良的機(jī)械性能在各行各業(yè)中應(yīng)用廣泛,但其腐蝕會帶來很大的危害和巨大的損失,全世界每年因腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到萬億美元,是火災(zāi)、地震等自然災(zāi)害的總和,因此研究金屬的防腐方法,控制金屬腐蝕對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要意義。防止金屬腐蝕最常見的措施之一就是采用涂層來隔絕金屬基體與周圍介質(zhì)的接觸。隨著各行各業(yè)的發(fā)展,防腐涂料市場規(guī)模已經(jīng)僅次于建筑涂料位居第二,因此了解防腐涂料的發(fā)展?fàn)顩r以及未來發(fā)展方向具有重要意義。
水性環(huán)氧樹脂防腐涂料所謂水性環(huán)氧樹脂涂料是指通過物理或者化學(xué)的方法將環(huán)氧樹脂以微粒、液滴或者膠體的形式分散于水相中所形成的穩(wěn)定分散體系。由于它是以水作為分散介質(zhì),避免了因有害易揮發(fā)性有機(jī)物對環(huán)境造成的破壞。除此之外,和傳統(tǒng)的溶劑型涂料相比還具有操作性能好,施工工具可用水直接清洗;對大多基材具有良好的附著力,并可以與水泥或水泥砂漿配合使用;可在室溫和潮濕的環(huán)境中固化,使用范圍廣,能與其他水性聚合物體系混合使用,在性能上相互彌補(bǔ)等優(yōu)點(diǎn)。然而它在應(yīng)用性能上還存在一些不足,如表干時間長、水的表面張力較高、難以潤濕基材;顏填料易于聚集沉淀;水的導(dǎo)電率高,易使金屬腐蝕;固化不充分等。因此,要使水性環(huán)氧樹脂涂料得到更加廣泛的應(yīng)用,必須解決這些問題。
早期環(huán)氧樹脂產(chǎn)品是通過直接加入乳化劑進(jìn)行乳化,再通過劇烈的機(jī)械攪拌作用,獲得乳液粒子,此方法獲得的粒子粒徑較粗,成膜困難,限制了其廣泛使用;后來發(fā)展為水溶性固化乳化油性環(huán)氧樹脂,此種方法仍然存在問題即固化劑濃度高,表面固化快,使得漆膜中的樹脂和固化劑分布不均勻,從而影響其性能;最后發(fā)展為通過化學(xué)改性等方法在固化劑和環(huán)氧樹脂上連接非離子型表面活性劑的水性環(huán)氧體系,該體系中的環(huán)氧樹脂和固化劑兩組分分布均勻,分散比較穩(wěn)定,可得到均勻的漆膜,同時還具有優(yōu)異的物理力學(xué)性能、電絕緣性能等,從而廣泛用于石油化工、冶金、五金交電、汽車、船舶等領(lǐng)域的防腐。
近年來,涂料行業(yè)很多學(xué)者主要在縮短水性環(huán)氧涂料施工周期和改善其表面性能方面做出了巨大的努力。
無溶劑型環(huán)氧樹脂防腐涂料:無溶劑環(huán)氧樹脂涂料也是環(huán)保性涂料之一,它在固化成膜的過程中不向空氣中排放揮發(fā)性有機(jī)物,其成分最終全部成為涂膜組分,因此也具有較好的施工安全性,不會因溶劑揮發(fā)而造成安全隱患,符合環(huán)保要求,同時也不會因溶劑揮發(fā)而造成漆膜收縮等弊端。無溶劑環(huán)氧及其改性涂料的防腐性能好,固含量可高達(dá)100%,涂層無針孔、抗?jié)B性能好,不僅消除了人員中毒事故和火災(zāi)的危險,還可減少設(shè)備通風(fēng),避免因溶劑揮發(fā)造成的資源浪費(fèi);無溶劑環(huán)氧及其改性涂料是厚涂型涂料,每次涂層厚度可達(dá)100μm以上,甚至可達(dá)700μm;涂層結(jié)合強(qiáng)度高、收縮率小,減少了施工道數(shù)。目前國內(nèi)外研制的無溶劑型環(huán)氧防腐涂料主要有兩種:粉末涂料和液態(tài)無溶劑環(huán)氧涂料。